網上有不少關於激光的問題，今天小編特意整理了一下。用最簡單的類比給你解釋一下什麼事激光。
先來看兩張圖：
雜亂的蟻群
有序的蟻群
這兩張圖是我從網上找到的兩張螞蟻群的圖。第一張是亂糟糟的無序的螞蟻群，第二張是大部分螞蟻形成了一個穩定路線的螞蟻群。
從這兩張圖中我們能看到，單獨一隻螞蟻拿出來沒有區別。但是按照不同的方式組織在一起，對外就顯示出來完全不同的狀態。
其實激光跟普通光相比就跟上面兩個圖的對比差不多。
本質上都一樣，只要波長相同，從兩種光裡面各取出一個光子，物理性質沒有不同。但是，由於聚集方式不同，兩種光對外表現出完全不同的物理性質。
1、方向性。普通光源匯聚能力不強，隨著跟光源的距離不同，很快就發散了。而激光不同，它的發散角很小。這是因為激光器有一個二分之一波長整數倍長度的諧振腔，通過控制諧振腔的長度和激光發射出來的橫截面的寬度，就可以控制發散角。
2、偏振性和相干性。普通光源不同時刻發出來的光子是沒有任何規律的，就跟第一張圖片亂糟糟的螞蟻一樣，彼此之間沒有任何關係。而激光不同，激光器發出的激光所有的光子就跟站好隊列的螞蟻一樣，你只要描述第一隻螞蟻，然後用一個線性函數就能描述後面所有的螞蟻。所有光子的振動方向都一樣前後保持首尾銜接。
3、單色性。普通光源裡面通常都是包含不同顏色的光，或者說是不同波長的光。但是由於激光器諧振腔的作用，只有那些滿足諧振腔長度的光才能在腔內振盪形成激光，所以激光的波長基本一致。這就像是那群排列好的螞蟻，不僅隊列整齊，而且螞蟻的個頭一樣大。
那麼激光是怎麼產生的呢？再讓我們看下面這個圖：
不同彈性係數的彈簧
激光發生器可以被看成是一個裝滿了各種彈簧的一個長長的匣子。實際上，由於激光器的介質不同，只能是容納幾個特定波長的光。相當於這個匣子裡的彈簧是那些特定彈性係數的。
我們現在在外面給彈簧加一個能量，讓這些彈簧開始震動。由於匣子的限制，只有那些受到匣子選擇的彈簧才能開始振動，並且從給定的出口蹦出去；其它的彈簧只能雜亂無章的開始振動。激光器產生激光的過程跟這個差不多。
再看下面這個二氧化碳激光器的實物圖：
小編上學的時候用過一個三級二氧化碳激光器，全長有9米多。
我們看到圖中的那個管子就是一個實物激光器，只是沒有供電和供氣兩個主要部分。
使用的時候，我們把這個管子固定好，然後在罐子裡面充入二氧化碳，在兩端加上高壓電。管子裡的二氧化碳被高壓電擊穿，開始發光，由於這個管子的長度的約束，只有特定波長的光才能在這根管子兩端的鏡面上來回反射。這樣管子裡這個波長的光子就越來越多，然後從管子的一端發射出去，就形成了激光。
二氧化碳激光器產生的是紅外激光，主要是用熱效應工作。
其它激光器可能千奇百怪，但是原理跟這個是一樣的。
希望上面的解釋，能讓您對激光有一個直觀的瞭解。
我是郭哥論道，一個致力於科普相對論、量子力學、計算機、數學，讓深奧的科學理論通俗易懂起來、讓科學更有趣的科普搬運工。
閱讀更多 郭哥論道 的文章
